Surge -suojalaite, joka tunnetaan myös nimellä ylijännitesuoja tai SPD, on suunniteltu turvaamaan sähkökomponentit jännitteen nousun suhteen, jota voi tapahtua sähköpiirissä.

Aina kun virran tai jännitteen äkillinen lisääntyminen tuotetaan sähköpiirissä tai viestintäpiirissä ulkoisten häiriöiden seurauksena, ylijännitesuojauslaite voi suorittaa ja shuntin hyvin lyhyessä ajassa, estäen ylijännityksen vahingoittamasta muita laitteita piirissä .

Surge-suojalaitteet (SPD) ovat kustannustehokas menetelmä seisokkien estämiseksi ja järjestelmän luotettavuuden parantamiseksi.

Ne on tyypillisesti asennettu jakelupaneeleihin ja niillä on tärkeä rooli elektronisten laitteiden sileän ja keskeytymättömän toiminnan varmistamisessa monissa sovelluksissa rajoittamalla ohimenevää ylijännitystä.

SPD toimii ohjaamalla ylimääräinen jännite ohimenevistä nousuista pois suojatuista laitteista. Se koostuu tyypillisesti metallioksidien varistoreista (MOV) tai kaasupäästöputkista, jotka absorboivat ylimääräisen jännitteen ja ohjaavat sen maahan suojaamalla siten kytkettyjä laitteita.

Tehon nousut voivat tapahtua monista syistä, mukaan lukien salaman iskut, sähköverkon kytkentä, viallinen johdotus ja suuritehoisten sähkölaitteiden käyttö. Ne voivat johtua myös rakennuksen sisällä tapahtuvista tapahtumista, kuten moottorien käynnistyksestä tai suurten laitteiden kytkemisestä päälle/pois päältä.

SPD: n asentaminen voi tarjota useita etuja, mukaan lukien:

Herkän elektronisten laitteiden suojaaminen vahingollisilta jännitteen nousuilta.

Tietojen menetyksen tai korruption estäminen tietokonejärjestelmissä.

Laitteiden ja laitteiden elinkaaren pidentäminen suojaamalla niitä sähköisiltä häiriöiltä.

Sähköpalojen riskin vähentäminen voimansiirron aiheuttamista.

Mielen rauha tietäen, että arvokkaat laitteesi turvataan.

SPD: n elinikä voi vaihdella sen laadun, sen kohtaamisten ja ylläpitokäytäntöjen vakavuuden mukaan. Yleensä SPDS: n elinikä on 5-10 vuotta. On kuitenkin suositeltavaa tarkastaa ja testata SPD: t ja korvata ne tarvittaessa optimaalisen suojauksen varmistamiseksi.

SPD: n tarve voi vaihdella tekijöiden, kuten maantieteellisen sijainnin, paikallisten määräysten ja kytketyn elektronisen laitteen herkkyyden mukaan. On suositeltavaa kysyä pätevää sähköasentajaa tai sähköinsinööriä arvioidaksesi erityistarpeitasi ja selvittää, tarvitaanko SPD sähköjärjestelmällesi.

Muutama yleinen lisäyksen suojaava komponentti, jota käytetään SPD: ssä, ovat metallioksidiharistit (MOV), lumivyöryrahoitus diodit (ABD: t-aiemmin tunnetuksi pii-lumivyöryn diodeiksi tai suruiksi) ja kaasun purkausputkiksi (GDT). MOV: t ovat yleisimmin käytetty tekniikka vaihtovirtapiirien suojaamiseksi. MOV: n ylivoimakkuus liittyy poikkileikkausalueeseen ja sen koostumukseen. Yleensä mitä suurempi poikkileikkauspinta-ala on, sitä suurempi laitteen ylijännitekäyttö on. MOV: t ovat yleensä pyöreitä tai suorakaiteen muotoisia geometriaa, mutta niissä on lukuisia vakiomittaisia ​​mittoja, jotka vaihtelevat välillä 7 mm (0,28 tuumaa) 80 mm (3,15 tuumaa). Näiden ylijännitesuojakomponenttien ylitysluokitukset vaihtelevat suuresti ja ovat riippuvaisia ​​valmistajasta. Kuten aiemmin tässä lausekkeessa keskustellaan, yhdistämällä MOV: t rinnakkaisryhmään, lisäyksen virta -arvo voitaisiin laskea yksinkertaisesti lisäämällä yksittäisten MOV: ien ylivoimakkuusluokitukset yhdessä taulukon ylivoimakkuuden saavuttamiseksi. Näin toiminnassa olisi harkittava toiminnan koordinointia.

On olemassa monia hypoteeseja siitä, mikä komponentti, mikä topologia ja tietyn tekniikan käyttöönotto tuottavat parhaan SPD: n aaltovirran ohjaamiseksi. Kaikkien vaihtoehtojen esittämisen sijasta on parasta, että keskustelu ylivoimaisesta nykyisestä luokituksesta, nimellisvapauden virta -arvosta tai ylivoimaisesta nykyisistä ominaisuuksista kiertää suorituskykytietojen ympärillä. Riippumatta suunnittelussa käytetyistä komponenteista tai erityisestä mekaanisesta rakenteesta käytetystä mekaanisesta rakenteesta on tärkeää, että SPD: llä on lisäyksen virran luokitus tai nimellisvapausvirta, joka sopii sovellukseen.

IET: n johdotusmääräysten nykyisessä versiossa, BS 7671: 2018, toteaa, että ellei riskinarviointia suoriteta, suojaa ohimenevää ylijännitettä vastaan, jos ylijännitteen aiheuttama seuraus voi:

Johtaa ihmisen hengen vakavaan vaurioon tai menettämiseen; tai

Johtaa julkisten palvelujen keskeyttämiseen ja/tai vauriot kulttuuriperinnön; tai

Johtaa kaupallisen tai teollisen toiminnan keskeyttämiseen; tai

Vaikuttaa suureen määrään yhdessä sijoitettuja henkilöitä.

Tämä asetus koskee kaikentyyppisiä tiloja, jotka sisältävät kotimaisen, kaupallisen ja teollisuuden.

Vaikka IET -johdotussäännöt eivät ole retrospektiivisiä, jos työtä tehdään olemassa olevassa piirissä asennuksessa, joka on suunniteltu ja asennettu IET: n johdotusmääräysten edelliseen painokseen, on tarpeen varmistaa, että muokattu piiri on viimeisimpiä painos, tämä on hyödyllistä vain, jos SPDS asennetaan koko asennuksen suojaamiseksi.

Päätös SPDS: n ostamisesta on asiakkaan käsissä, mutta heille olisi annettava tarpeeksi tietoa tietoisen päätöksen tekemiseksi siitä, haluavatko he jättää SPD: t pois. Päätös olisi tehtävä turvallisuusriskitekijöiden ja SPD: n kustannusarvioinnin perusteella, mikä voi maksaa vain muutama sata puntaa, siihen liittyvän sähköasennuksen ja siihen kytkettyjen laitteiden, kuten tietokoneiden, televisioiden ja välttämättömien laitteiden, kustannuksiin Esimerkiksi savun havaitseminen ja kattilan säätimet.

Surge -suojaus voitaisiin asentaa olemassa olevaan kuluttajayksikköön, jos tarvittaessa fyysistä tilaa oli saatavana tai jos tilaa ei ollut tarpeeksi, se voidaan asentaa nykyisen kuluttajayksikön viereen ulkoiseen koteloon.

On myös syytä tarkistaa vakuutusyhtiösi, koska jotkut vakuutukset voivat todeta, että laitteet on katettava SPD: llä tai ne eivät maksa korvausvaatimuksen yhteydessä.

Surge-suojan (yleisesti nimellä salamasuojaus) luokittelu arvioidaan IEC 61643-31: n ja EN 50539-11: n alajako-salamasuojausteorian mukaan, joka on asennettu osion risteykseen. Tekniset vaatimukset ja toiminnot eroavat toisistaan. Ensimmäisen vaiheen salamansuojauslaite on asennettu 0-1-vyöhykkeen väliin, korkea virtausvaatimuksen suhteen, IEC 61643-31: n ja EN 50539-11: n vähimmäisvaatimus on Itotal (10/350) 12,5 KA, ja toinen ja kolmas Tasot on asennettu 1-2-2-3 vyöhykkeiden väliin, pääasiassa ylijännitteen tukahduttamiseksi.

Surge -suojalaitteet (SPD) ovat välttämättömiä elektronisten laitteiden suojaamiseksi ohimenevän ylijännitteen haitallisilta vaikutuksilta, jotka voivat aiheuttaa vaurioita, järjestelmän seisokkeja ja tietojen menetystä.

Monissa tapauksissa laitteiden vaihto- tai korjauskustannukset voivat olla merkittäviä, etenkin operaatiokriittisissä sovelluksissa, kuten sairaaloissa, tietokeskuksissa ja teollisuuslaitoksissa.

Katkaisijoita ja sulakkeita ei ole suunniteltu käsittelemään näitä korkean energian tapahtumia, mikä tekee ylimääräistä ylijännitesuojaa.

Vaikka SPD: t on erityisesti suunniteltu ohjaamaan ohimenevää ylijännitettä laitteista, suojaamalla sitä vaurioilta ja pidentämään sen elinaikaa.

Yhteenvetona voidaan todeta, että SPD: t ovat välttämättömiä nykyaikaisessa teknologisessa ympäristössä.

SPD: n työperiaate

SPDS: n perusperiaate on, että ne tarjoavat matalan impedanssireitin maalle ylimääräiselle jännitteelle. Kun jännitepiikit tai nousut esiintyvät, SPD: t toimivat ohjaamalla ylimääräinen jännite ja virta maahan.

Tällä tavalla saapuvan jännitteen suuruus lasketaan turvalliselle tasolle, joka ei vahingoita kiinnitettyä laitetta.

Työskentelemiseksi ylijännitesuojauslaitteen on sisällettävä vähintään yksi epälineaarinen komponentti (varistori tai kipinäkevä), joka siirtyy eri olosuhteissa korkean ja matalan impedanssitilan välillä.

Niiden tehtävänä on ohjata purkaus- tai impulssivirta ja rajoittaa ylijännitteen ylävirran laitteita.

Surge Protection -laitteet toimivat alla luetelluissa kolmessa tilanteessa.

A. Normaali tila (lisäyksen puuttuminen)

Jos SPD: llä ei ole lisäolosuhteita, SPD: llä ei ole vaikutusta järjestelmään ja se toimii avoimena piirinä, se pysyy korkeassa impedanssitilassa.

B. Jännitteen aikana

Jännitteen ja nousun tapauksessa SPD siirtyy johtamistilaan ja sen impedanssi laski. Tällä tavalla se suojaa järjestelmää ohjaamalla impulssivirta maahan.

C. Takaisin normaaliin toimintaan

Kun ylijännite on purettu, SPD siirtyi takaisin normaaliin korkeaan impedanssitilaansa.

Surge -suojalaitteet (SPD) ovat sähköverkkojen olennaisia ​​komponentteja. Soveltuvan SPD: n valitseminen järjestelmässäsi saattaa kuitenkin olla vaikea ongelma.

Suurin jatkuva käyttöjännite (UC)

SPD: n nimellisjännitteen tulisi olla yhteensopiva sähköjärjestelmän jännitteen kanssa, jotta järjestelmälle tarjotaan asianmukainen suoja. Pienempi jänniteluokitus vahingoittaa laitetta ja korkeampi luokitus ei ohjaa ohimenevää kunnolla.

Reaktioaika

Sitä kuvataan SPD: n ajan, joka reagoi transienteihin. Mitä nopeampi SPD reagoi, sitä parempi SPD: n suoja. Yleensä Zener -diodipohjaisilla SPD: llä on nopein vaste. Kaasulla täytetyillä tyypeillä on suhteellisen hidas vasteaika, ja sulakkeet ja MOV-tyypit ovat hitain vasteaika.

Nimellinen purkausvirta (in)

SPD on testattava 8/20 μs: n aaltomuodolla ja tyypillinen arvo asumiskokoiselle SPD: lle on 20KA.

Suurin impulssin purkausvirta (IIMP)

Laitteen on kyettävä käsittelemään jakeluverkossa odotettavissa olevaa maksimaalista virtausta varmistaakseen, että se ei epäonnistu ohimenevän tapahtuman aikana ja laite on testattava 10/350 μs: n aaltomuodolla.

Puristusjännite

Tämä on kynnysjännite ja tämän jännitteen yläpuolella SPD alkaa puristaa kaikki jännitteen ohimenevät, jotka se havaitsee sähkölinjassa.

Valmistaja ja sertifikaatit

SPD: n valitseminen tunnetulta valmistajalta, jolla on sertifiointi puolueettomasta testauslaitoksesta, kuten UL tai IEC, on ratkaisevan tärkeää. Sertifiointi takaa, että tuote on tutkittu, ja se läpäisee kaikki suoritus- ja turvallisuusvaatimukset.

Näiden mitoitusohjeiden ymmärtäminen antaa sinun valita parhaan ylityssuojauslaitteen tarpeisiisi ja taata tehokas lisäyssuojaus.

Surge -suojalaitteet (SPD) on suunniteltu tarjoamaan luotettava suoja ohimeneviltä ylijännitteiltä, ​​mutta tietyt tekijät voivat johtaa niiden epäonnistumiseen. Seuraavassa on joitain SPDS -epäonnistumisen taustalla olevista syistä:

1.Asektiiviset voimansiirrot

Yksi SPD -vian ensisijaisista syistä on ylijännite, ylijännite voi tapahtua salamalakkeista, tehon noususta tai muista sähköisistä häiriöistä. Varmista, että asennat oikean tyyppisen SPD: n asianmukaisten suunnittelulaskelmien jälkeen sijainnin mukaan.

2.Asettamiskerroin

Ympäristöolosuhteiden vuoksi, mukaan lukien lämpötila ja kosteus, SPD: llä on rajoitettu säilyvyys ja se voi heikentyä ajan myötä. Lisäksi SPD: t voivat vahingoittaa usein jännitepiikit.

3. Konfigurointikysymykset

Väärin määritelty, kuten silloin, kun Wye-määritelty SPD on kytketty kuormaan, joka on kytketty suiston kautta. Tämä voi altistaa SPD: n suuremmille jännitteille, mikä voi johtaa SPD -vikaan.

4. Komponentti epäonnistuminen

SPD: t sisältävät useita komponentteja, kuten metallioksidien varistoreita (MOV), jotka voivat epäonnistua valmistusvaurioiden tai ympäristötekijöiden vuoksi.

5.Improper -maadoitus

Jotta SPD toimisi kunnolla, maadoitus on välttämätöntä. SPD voi olla toimintahäiriö tai mahdollisesti tulla turvallisuusongelmaksi, jos se on väärin perusteltu.